美 유타대 연구팀, 망막 시술 로봇 장치 개발

 

▲ 인간 자원자를 대상으로 망막 수술 로봇 장치를 실험하고 있다.(사진=유타대)

 

美 유타대 연구팀이 망막 시술 또는 치료시 위험을 크게 줄일 수 있는 로봇 장치를 개발했다고 19일(현지 시각) 밝혔다.

 

이번 연구 성과는 로봇 전문 학술지인 ‘사이언스 로보틱스’에 발표됐다.(논문 제목:“Head-mounted Robots are an Enabling Technology for Subretinal Injections)

 

연구팀에 따르면, 고도로 훈련된 외과의사들도 인체에서 가장 작고 섬세한 부위 중 하나인 망막을 수술 또는 치료할 때 큰 위험을 감수해야 한다. 외과의사들은 두께 1mm 미만의 세포층에서 작업을 해야 하는데, 환자의 호흡, 코골이, 눈의 움직임, 그리고 의사 자신의 무의식적인 손 떨림까지 고려해야 한다.

 

연구팀은 이번에 개발한 로봇 수술 장치가 의사에게 ‘초인적인’ 손을 제공한다고 말했다. 로봇은 1마이크로미터(인간 세포 하나보다 작은) 크기의 움직임을 실행할 정도로, 높은 정밀도를 자랑한다. 헬멧을 환자의 머리 부위에 장착해 환자의 머리 움직임이 로봇의 시야에 안정적으로 들어올 수 있도록 설계했다. 이 로봇은 햅틱 인터페이스인 휴대용 로봇 장치를 사용해 외과의사의 손 움직임을 측정하고, 손 떨림을 아주 낮은 수준으로 보정한다.

 

이 장치는 현재 테스트 단계에 있으며, 유전성 망막 질환에 대한 유전자 치료제 제공 등 최첨단 시술을 지원하는 것을 목표로 하고 있다.

 

망막에는 시력에 아주 중요한, 빛에 민감한 막대세포와 원추세포가 있다. 여러 유전 질환으로 인해 시력 장애가 발생한다. 새로운 유전자 치료 기술은 이러한 질환의 치료 가능성을 열어주고 있다. 예를 들어, 미국 식품의약국(FDA)이 유전성 망막 질환에 대해 승인한 최초의 유전자 치료법은 망막과 망막색소상피(retinal pigment epithelium)라는 또 다른 세포층 사이의 공간에 약물 주사를 놓아야 한다. 밀리미터 미만의 얇은 두 세포층 사이에 약물을 주입할 경우, 눈의 움직임과 손 떨림으로 합병증이 생길 수 있다.

 

연구팀은 아직 사람을 대상으로 이 장치를 테스트할 수 없는 점을 고려해 동물의 눈을 넣은 특수 고글을 인간 자원자에게 착용시킨 후 테스트를 진행했다. 테스트 결과 로봇이 자원자의 머리 움직임과 의사의 손 떨림을 보정하고, 동시에 사람에게 아무런 해도 주지 않는다는 점을 확인했다고 밝혔다.

 

연구팀은 수술용 로봇 장치를 사용해 망막하 주사를 시행, 높은 성공률을 달성하고 안과적인 합병증도 피할 수 있었다고 밝혔다.

 

 

 

장길수 ksjang@irobotnews.com

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